丝驱动连续体机器人的无模型自适应控制

连续体机器人由于具有高灵活度的特点,被广泛用于微创外科手术、航空、核工业等领域.针对连续体机器人在狭窄、受限环境下的建模误差导致控制精度较低的问题,提出了一种基于无模型自适应控制(MFAC)的连续体机器人末端位置控制方法.首先,对连续体的运动学模型和基于模型的控制方法(MBF)进行了研究,分析了建模误差对连续体机器人运动精度的影响;随后根据连续体机器人的驱动输入与位置输出,实时估计连续体机器人的伪雅可比矩阵,以减弱迟滞、模型误差、外部负载等干扰带来的影响;最后在连续体机器人平台上进行了轨迹跟踪实验,探究了自由状态下连续体机器人末端点的轨迹,随后改变轨迹参数使连续体机器人在不同半径的圆轨迹和不同顶角大小的三角轨迹下进行了轨迹跟踪实验和实验结果比较,并将本文所提出的方法与常见的基于模型的控制方法进行了比较,证明了本文方法具有较好的精度与抗干扰能力.实验结果表明:连续体机器人沿着半径为40 mm的圆形轨迹及其内接三角轨迹的均方根误差的平均值分别为2.31 mm和2.448 mm,具有良好的控制精度,且在运动过程中均方根误差值保持稳定;本文方法的轨迹均方根误差随着连续体运动范围增大而增大,运动精度保持在可接受的范围内;本文方法与基于模型的控制方法相比,可很好地抵抗外部干扰,提高连续体机器人的控制精度.

高中化学《研究物质性质的基本程序》教学设计

《加快推进教育现代化实施方案(2018-2022年)》提出了推进教育现代化的十项重点任务,第一项便是实施新时代立德树人工程。因此,"立德树人"成为我国现阶段教育的本质追求和价值取向,如何在教学中渗透德育,是当前一线教育工作者需要思考的重要议题。本课时设计依据鲁科版高中化学必修1第一章第二节第二课时,尝试设计以探究"研究物质性质的基本程序"为切入点,渗透立德树人的教育目标。

基于创新意识培养的高中化学项目式教学情境素材挖掘--以化学项目式实践为例

创新意识主要包括问题意识和质疑意识、捕捉机遇和灵感的意识、独立意识和自主意识、风险意识、开放合作意识。项目式教学通过教师创设真实情境、学生自主发现问题并解决问题,对发展学生的创新思维、创新精神、创新能力起到积极作用。作为项目式教学的关键因素之一——项目式教学情境,其选取是项目式教学成败的关键之一,因此本文以青岛第三十九中学高中化学组项目式教学实践案例为例,分析如何挖掘适合创新人才发展的情境素材。

基于项目式教学的含硫物质转化复习教学设计与实施

从硫酸工厂选址问题入手,将问题转化为项目任务,再由学生主动转化为化学问题,在问题解决中构建含硫物质的价-类二维图。此认识模型的建构让学生在复习元素化合物时有章可循、有图式可依。

高中化学“氧化还原反应的应用”项目式教学——设计过氧化氢使用注意事项标签

以"设计过氧化氢使用注意事项标签"为项目主题,开展高中化学"氧化还原反应的应用"教学。学生通过说明书对比发现问题,完成"探究过氧化氢能否与氧化性物质混用""探究过氧化氢为何不能与还原性物质混用""探究过氧化氢起消毒作用原理"等3个主项目任务及"寻找日常生活中常见消毒剂"的拓展任务,完成过氧化氢性质的预测及验证,在探究过程中建构并应用价-性模型,形成从化合价角度认识物质氧化性或还原性的思路方法,认识氧化还原反应的重要意义。本教学设计为单课时微项目,学生思维的开放度稍弱,可以适当延长课时。

“硫酸工业中不同价态硫元素的转化”项目式教学

一、问题提出本教学设计是鲁科版化学新教材必修第一册[1]第三章第2节“硫的转化”第二课时,重点关注SO_(2)的性质。以“硫酸工业”为切入点,设计“如果你是硫酸工厂的厂长,你会从哪些角度使效益最大化?”的问题情境,试图让学生自主拆解硫酸工业生产中的问题,并在实践中进行含硫物质的转化实验探究,以此模拟硫酸工业的反应原理,同时梳理建构含硫物质转化的价类二维图。

工业废气合成甲醇方案的确定--“化学反应快慢和限度”项目式教学实践

一、问题的提出《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“新课标”)中进一步明确了化学学科五大核心素养,在“变化观念与平衡思想”这一素养中指出:能多角度、动态地分析化学变化,运用化学反应原理解决简单的实际问题。同时,在化学反应的方向、限度和速率主题教学策略中建议:结合具体实例,使学生认识到化学反应是有历程的;结合具体数据使学生认识到活化能对速率的影响;通过组织学生讨论外部条件对化学反应速率的影响,引导学生体会理论模型建构的过程。其中,学生提出的“废气中二氧化碳合成甲醇方案设计”的思路是符合课程标准的教学素材之一。